一种文丘里混合器制造技术

本发明专利技术公开了一种文丘里混合器，包括依次相连的进口管、喉管、收缩管和出口管，所述出口管的管壁上连通有进肥管；所述进口管的出口内径小于入口内径，且出口的轴线与入口的轴线不在同一条直线上，出口与所述喉管连接；所述收缩管内壁上设置有多条螺旋道；所述出口管与所述收缩管的尖头连通，出口管与收缩管连通部分为垂直于收缩管轴线的壁面。本发明专利技术的液体在出口管处，压力达到最小值，速度达到最快，此时进肥管处会出现0压甚至负压，此时打开打肥泵，进行打肥，在一瞬间液体肥料与高速旋转的水流在出口管处快速相容，达到充分混肥的目的，混合均匀且效率高。

A Venturi mixer

The invention discloses a Venturi mixer, including the import of connected pipe, pipe, shrinkage pipe and the outlet pipe, the pipe wall of the outlet pipe is communicated with a fertilizer tube; the inlet tube diameter is less than the export entrance diameter, axis and entrance and exit is not on the same line export, is connected with the pipe; the nozzle is arranged on the inner wall of the spiral channel; the outlet pipe and the shrink tube tip connected, outlet pipe and pipe to pipe part shrinkage shrinkage axis perpendicular to the wall. The invention of the liquid in the pipe outlet pressure reaches the minimum value, the fastest to reach, this time into the tube occur at 0 pressure or negative pressure, then opened for fertilizer, fertilizer pump, quick compatibility in an instant liquid fertilizer and high-speed rotation of the flow in the outlet pipe, to achieve adequate fertilizer the purpose, mixing and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种文丘里混合器
本专利技术涉及文丘里管领域，尤其涉及一种文丘里混合器。
技术介绍
文丘里混合器作为一种重要的气液或液液混合装置,在工程实际中有着广泛的应用。常见的文丘里混合器为一个喉部开孔的经典文丘里管，经典文丘里管由以下各部分组成：①入口段：一个短的圆柱段，其直径为D；②收缩段：形状为一锥形管，锥角约为21°±2；③喉管：一个短的直管段，直径约为1/3～1/4D，长度等于管径；④扩散段：锥角为8°～15°的锥管。主流流体由经典文丘里管内流过，引入流体经文丘里管喉部开孔流入，利用压力差将引入流体引入并与主流流体进行紊流掺混。该文丘里结构中，由于喉部区域是文丘里混合器截面积最小的区域，因此，当混合液体流经喉部时，混合液体的平均速度在此处最大，但是由于边界层的存在，导致壁面附近流体运动缓慢，混合流体扰动强度小，从而容易造成两种液体混合不均匀和混合效率低等问题。所以现急需一种解决上述问题的文丘里混合器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种文丘里混合器，解决现有的文丘里管容易造成两种液体混合不均匀和混合效率低的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种文丘里混合器，包括依次相连的进口管、喉管、收缩管和出口管，所述出口管的管壁上连通有进肥管；所述进口管的出口内径小于入口内径，且出口的轴线与入口的轴线不在同一条直线上，出口与所述喉管连接；所述收缩管内壁上设置有多条螺旋道；所述出口管与所述收缩管的尖头连通，出口管与收缩管连通部分为垂直于收缩管轴线的壁面。进一步的，所述螺旋道为凸条或凹槽。再进一步的，所述螺旋道从所述收缩管的起始位置开始到结束位置截止。再进一步的，所述螺旋道的数量为两条、三条、四条或五条。再进一步的，所述进口管的出口内径为入口内径的1/2。再进一步的，所述进口管出口的轴线位于入口的轴线正上方。再进一步的，所述喉管、收缩管和出口管为一体成型。一种文丘里混合器的参数选择方法，1)结构参数的计算局部损失方程：可以化简为：由此可以得到压强之间的关系是与速度有关的，又因为存在公式：由上述式子可以得到：其中P1为文丘里管进口压强，P2为喉管处压强，ρ为液体密度，V1为进口流速，V2为喉管处流速，Z1Z2为铅垂高度；根据公式选择d2的值；2)设计如权利要求1所述的文丘里混合器，并建立三维实体模型；3)对螺旋道的条数进行仿真实验，确定最优的螺旋道条数；4)对文丘里混合器进行仿真实验，确定最优的进出口管径比例。进一步的，步骤2)中使用Solidworks进行三维建模。再进一步的，步骤3)中确定螺旋道的数量为三条；步骤4)中确定文丘里混合器的出口管径为进口管径的一半。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果如下：本专利技术的液体从偏心进口管流入，在进口管的收缩段由于截面积减小，液体流速加快，液体压力降低，到达喉管处时，喉部压力降低，速度变快，液体经过喉管，到达收缩管后，水流在管道内沿螺旋道高速旋转，在出口管处，压力达到最小值，速度达到最快，此时进肥管处会出现0压甚至负压，此时打开打肥泵，进行打肥，在一瞬间液体肥料与高速旋转的水流在出口管处快速相容，达到充分混肥的目的，混合均匀且效率高。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术文丘里混合器立体图；图2为本专利技术文丘里混合器右视图；图3为本专利技术文丘里混合器剖视图；附图标记说明：1、进口管；2、喉管；3、收缩管；4、出口管；5、进肥管；6、螺旋道。具体实施方式如图1-3所示，一种文丘里混合器，包括依次相连的进口管1、喉管2、收缩管3和出口管4。所述出口管4的管壁上安装有进肥管5，用于通入肥料与水混合，本具体实施例中标示了一个进肥管，实际使用中也可以选用安装多个进肥管，再此不是唯一限定。所述进口管1的出口内径小于入口内径，且出口的轴线与入口的轴线不在同一条直线上，即为偏心缩口，所述进口管1出口的轴线位于入口的轴线正上方，减少压力损失，进口管的出口与所述喉管2螺纹连接，具体地，进口管入口内径为80mm的管道，收缩至与喉管连接的出口内径为40mm。所述喉管2、收缩管3和出口管4为一体成型。其中收缩管的长度为40mm，该收缩管末端口径收缩至10mm。所述出口管4与所述收缩管3的尖头连通，出口管4与收缩管3连通部分为垂直于收缩管3轴线的壁面。所述收缩管3内壁上成型有多条螺旋道6，所述螺旋道6为凸条或凹槽，选用其中一种方式即可，目的是使水流旋转。本具体实施例中，根据流体仿真选择三条螺旋道。螺旋道的旋转方向与水泵叶轮的旋转方向相同。实际使用中，根据需要选用不同的水泵，采用不同的螺旋纹偏心角(叶片不同)，根据对比不同深度(宽度)的流体仿真，选择螺旋出水效果最好的(速度快优先)。本文丘里混合器在使用时，液体从偏心进口管1流入，在进口管1的收缩段由于截面积减小，液体流速加快，液体压力降低，到达喉管2处时，喉部压力降低，速度变快，液体经过喉管2，到达收缩管3后，水流在管道内沿螺旋道高速旋转，在出口管4处，压力达到最小值，速度达到最快，此时进肥管5处会出现0压甚至负压，此时打开打肥泵，进行打肥，在一瞬间液体肥料与高速旋转的水流在出口管4处快速相容，达到充分混肥的目的。一种文丘里混合器的参数选择方法，1)结构参数的计算局部损失方程：可以化简为：由此可以得到压强之间的关系是与速度有关的，又因为存在公式：由上述式子可以得到：其中P1为文丘里管进口压强，P2为喉管处压强，ρ为液体密度，V1为进口流速，V2为喉管处流速，Z1Z2为铅垂高度；确定合适的d2值。2)根据水肥一体化中对精确配肥的要求，其设计需要满足以下要求：(1)在设计该文丘里管时要注意减少压力损失。(2)最大程度上的增加出水处水流速度以达到水肥充分混合的要求。(3)改变出水方式，由正常出流变为螺旋出流。(4)满足一定的压力要求，高压强下正常工作。(5)出口不能过小，防止堵塞。(6)具有较长的使用寿命，能够在一定程度上抑制空蚀。(7)合适的螺旋角度及螺旋纹宽，高度。(8)去掉喉部和扩大段，是为了将水流进行螺旋化处理，最大限度的使水肥充分混合。为满足上述需求，设计成本专利的文丘里混合器，进口管部分可以降低文丘里管的压力损耗，喉管2、收缩管3和出口管4可以改变出水状态，增加出水流速。并使用Solidworks，建立三维实体模型；该设计是先利用了一个向上偏心的进口管结构，其目的在于减小压力损失。与通过带螺纹道的收缩管后，水流经过时速度会进一步加大，出水成螺旋状，此时，打肥泵进行打肥，使肥料与高速螺旋水流相互冲击，达到充分混肥的目的。3)对螺旋道的条数进行仿真实验，确定最优的螺旋道6条数，具体为三条。4)对文丘里混合器进行仿真实验，确定最优的整体进出口管径比例，具体确定文丘里混合器的出口管径为进口管径的一半，即文丘里混合器的进口内经为80mm，出口内径为40mm。此设计打破了经典文丘里管进出口管径大小一致的规则，缩小至一半的出口与传统相比，增大了水流速度，进一步充分混肥。以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种文丘里混合器，其特征在于：包括依次相连的进口管(1)、喉管(2)、收缩管(3)和出口管(4)，所述出口管(4)的管壁上连通有进肥管(5)；所述进口管(1)的出口内径小于入口内径，且出口的轴线与入口的轴线不在同一条直线上，出口与所述喉管(2)连接；所述收缩管(3)内壁上设置有多条螺旋道(6)；所述出口管(4)与所述收缩管(3)的尖头连通，出口管(4)与收缩管(3)连通部分为垂直于收缩管(3)轴线的壁面。

【技术特征摘要】
1.一种文丘里混合器，其特征在于：包括依次相连的进口管(1)、喉管(2)、收缩管(3)和出口管(4)，所述出口管(4)的管壁上连通有进肥管(5)；所述进口管(1)的出口内径小于入口内径，且出口的轴线与入口的轴线不在同一条直线上，出口与所述喉管(2)连接；所述收缩管(3)内壁上设置有多条螺旋道(6)；所述出口管(4)与所述收缩管(3)的尖头连通，出口管(4)与收缩管(3)连通部分为垂直于收缩管(3)轴线的壁面。2.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所述螺旋道(6)为凸条或凹槽。3.根据权利要求2所述的文丘里混合器，其特征在于：所述螺旋道(6)从所述收缩管(3)的起始位置开始到结束位置截止。4.根据权利要求2所述的文丘里混合器，其特征在于：所述螺旋道(6)的数量为两条、三条、四条或五条。5.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所述进口管(1)的出口内径为入口内径的1/2。6.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所述进口管(1)出口的轴线位于入口的轴线正上方。7.根据权利要求1所述的文丘里混合器，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡振江，高亮，李欢，张梦，索雪松，袁洪波，
申请(专利权)人：河北农业大学，
类型：发明
国别省市：河北,13